Question

在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示。

（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除______的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。

（2）实验中由于绳对小车的拉力_______（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差。为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是______。（填写相应序号）

①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g

②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g

③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g

（3）实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a。为便于得到a与M的关系，他采用图像法处理数据，你建议他做a与_____的图像。

（4）甲、乙两同学用同一种方法做实验，即保持小车质量M不变，改变重物质量m，测出了相应的加速度a。正确操作后，他们根据各自测得的实验数据画出了如图所示的a－F图像。他们得到图像不同，其原因是他们选取的_______不同，但他们得到了相同的结论，此结论是：________。

 

Answer 1

【答案】

（1）木板对小车的摩擦力     1分

（2）小于                     1分

④                            1分

（3）1/M                      1分

小车质量                           1分

（4）当质量一定时，加速度与合外力成正比         1分

【解析】

试题分析：（1）验证牛顿第二定律的实验需要保证合外力成倍数变化，验证加速度是否成倍数变化，因此需要平衡掉摩擦力（2）本实验是利用勾码的重力约等于小车受到的拉力，因此需要满足勾码的质量远小于小车的质量才行（3）由牛顿第二定律F=ma，，a与1/M成正比，因此选择图像的横坐标应该是1/M（4）由图像的斜率表示1/M，斜率不同，说明1/M不同，即物体的质量不同，当质量一定时，加速度与合外力成正比

考点：考查验证牛顿第二定律的实验

点评：本题难度较小，熟练掌握本实验的实验原理，要求勾码的质量远小于小车的质量，才能保证绳子的拉力约等于勾码的重力